放射性污染物的修复方法及研究进展

张宝强

摘要：随着放射性物质矿产的开采、核能物质的工业化生产以及应用等，给土壤造成了严重的放射性污染。人类通过对核能的广泛应用使得社会经济的发展得到了快速的发展，但随着核能的利用所带来的放射性污染问题日益严重，对生态环境质量、人类的生产生活安全以及社会经济的可持续发展构成了严重威胁。本文对现有的放射性污染土壤的修复方法进行了综合性的论述，对不同修复方法的原理进行了梳理，论述了不同修复方法的原理、优势等，为放射性污染土壤的修复提供了参考依据。

关键词：放射性;污染物;修复;方法;

0引言

随着社会经济的快速发展，其所带来的污染问题也日益严重，核污染已成为当下重要的环境问题，受到社会各界的广泛关注。放射性污染物存在土壤中不仅会对环境产生危害，还可通过生物圈转入到食物链，影响生态平衡，严重威胁人类的身体健康和生命安全。核污染物不像有机化合物等可以进行自然降解或着生物降解，而是长期富集在土壤中。目前，研究者们对重金属污染物的修复治理开展了一系列研究工作，也取得了一定成绩，为放射性污染物的改良治理提供借鉴。因此，放射性核素污染物的修复处理一直是人们较为关心的问题，急需一种环境友好、经济可行的修复方法进行放射性污染物的处理。本文将着重介绍物理、化学、生物修复三种技术方法进行分析研究，论述了三种不同方法在放射性污染物治理中的优点和缺点，对该领域今后发展的方向和前景进行了展望。

1放射性污染物的来源

土壤中放射性污染物的来源主要分为两种，分别是天然来源和认为来源。天然放射性的污染物存在于地表圈、大气圈、水圈，主要有铀-镭系，钍系和锕系就是这三个天然放射系。当前存在于环境中的放射性核素主要有两类：一类是宇宙射线形成的放射性核素，即宇生放射性核素;另一类是在地球形成之时就有的放射性核素，即陆生放射性核素。土壤中的放射性元素基本来源于岩石，不同的岩石所产生的放射性核素有着很大的差异。天然的放射性核素不会对人类的生产生活产生太大的影响。人为来源主要由核矿物材料的开采冶炼、核试验、核武器、放射性元素的生产等产生。铀矿、煤、石油、天然气等的开采冶炼会释放一定的放射性物质到环境中，造成一定的环境污染。核试验产生的放射性物质是目前土壤环境中主要的放射性污染物来源。核武器制造产生的放射性常规释放和事故释放，会对区域环境产生局部污染[[]]。核原料在生产过程所产生的放射性物质通过大气、水以及核废料等进入环境，对当地的生态系统造成严重的放射性污染[4]。同时在日常的农用化肥、农药等的使用时，也会带来一定的放射性物质进入土壤中，使得土壤中的放射性元素急剧增加，影响人类的身体健康[5]。

2放射性污染物的修复方法

放射性污染物主要是由放射性核素的衰变所产生的射线而引起的，其主要是一些寿命较长的和材料和裂变产物等放射性核素[6]。目前修复土壤中放射性污染的方法主要有三种，分别是物理方法、化学方法和生物方法。

2.1物理修复方法

物理修复方法最常见的有吸尘法、机械擦拭法、高压喷射法、超声法。吸尘法主要是利用真空吸尘器将降落在物体表面的污染物吸除，该方法的操作简单，但对固定性较好的污染物的去除效果不理想。机械擦拭法是采用特殊的设备将较为简单的污染面进行远距离的擦拭或打磨。高压喷射法是利用高压喷头喷出的水或蒸汽来破坏污染物的表层，也可在水中加入不同材质的磨料，用磨料冲刷污染物的表面，从而达到去污的目的。但磨料的使用会损伤设备的表面，且会带来二次污染。超声法是利用机械振动在固液交界面产生的空化作用，从而达到去污目的，该方法受容器尺寸的限制。

2.2化学修复方法

化学修复方法是采用化学试剂溶解带有放射性核素的污染物，从而达到去污的目的。所用化学药品一般有螯合剂、表面活性剂、有机酸、无机酸、促进剂、缓蚀剂等[6]。化学修复方法主要有电化学法、离子交换法、沉淀法、反渗透超滤法等。此类方法虽然能够达到去除土壤污染物的目的，但是修复成本太高，会破坏土壤的结构，污染物的去除效果不是很理想，需要与其他修复技术结合使用。该方法不能用于大区域的放射性污染土壤的治理，对于小规模的放射性污染土壤采用化学修复的方法速度快、效果好[7]。

2.3生物修复方法

目前的生物修复方法主要是植物修复方法和微生物修复方法。相对于传统的物理修复和化学修复方法，植物修复具有易操作、适用范围广、成本低廉、不会产生二次污染，对环境影响较小。植物修复主要是利用植物自身的固定、根际的过滤以及植物提取。植物固定是指利用植物根际的特殊物质将放射性元素固定在某个区域的一种技术方法，其适用于不适合复垦种植的土壤，该技术可有效减缓放射性污染物在生物圈的扩散和迁移。根际过滤是利用植物的根系将沉淀水体中的放射性污染物过滤掉的一种技术方法，适用于湿地和水体的污染修复。植物提取是利用种植的专性植物的根系吸收放射性污染物，然后转移至植物的地上部分，最后将地上部分收割，从而进行减容浓缩来处理放射性污染物的一种技术。专性植物指富集植物或超富集植物，具有长期忍耐和超富集放射性污染物的能力[8-9]。

微生物修复主要是通过其具有的相对较大的比表面积进行放射性污染的分解与转化。微生物修复放射性污染物主要机理是通过其吸收作用、吸附作用、转化作用来进行。微生物生长除需要一些常规元素外还需要一些特殊的微量元素，从而可以吸收部分的放射性污染物。微生物还可通过其表面的细胞壁和黏液层直接吸收固定放射性污染物。同时微生物也可对环境中的放射性污染物进行活化与固定，与植物存在共生关系，对植物吸收放射性污染物有着重要影响[10-12]。

3.结语

土壤是人类赖以生活、生产和生存的基础，放射性核素污染的土壤对人类生命健康和生态环境的威胁已引世界各届的高度重视。虽然国内外已对放射性污染物的生态修复采取了一定措施，但远不及研究者们对重金属污染物的研究力度大，对放射性污染的修复可借鉴修复重金属的研究成果。目前放射性污染土壤的修复方法较少，采取的方法有物理修复、化学修复、生物修复，而多采用的是生物修复方法，生物修复经济高效、操作简便，适用于大面积放射性污染物的修复。 土壤放射性污染物的修复是一项长期而艱巨的任务，我们需要不断的深入研究，寻找更为高效理想的修复方法，从而使放射性污染物得到更高效更理想的治理方法。